Wetting of Real Surface with Chemical and Physical Defects
| Project/Area Number |
18K03554
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 13040:Biophysics, chemical physics and soft matter physics-related
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| Research Institution | Asahikawa Medical College |
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Principal Investigator |
眞山 博幸 旭川医科大学, 医学部, 准教授 (70360948)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 濡れ現象 / ピン止め効果 / 曲面の数学 / 汚れた表面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度の研究成果はいくつかあるが、その中でも動的濡れ現象のエネルギー障壁の大きさを評価することに成功した。具体的には以下のようなものである。我々のこれまでの研究から、霧粒（直径１０～１００ミクロン）や霧雨（１００～５００ミクロン）の水滴は付着するが、雨粒（５００ミクロン以上）を弾く性質を持つシロアリの翅の濡れの性質について実験と理論の両面から研究を行ってきた。このシロアリの翅の表面には、長い毛（長さ１００ミクロン、根本の直径１０ミクロン）と短い毛（長さと１０ミクロン、根本の直径１０ミクロン）が間隔２０ミクロン程度で生えており、物理的欠陥がある表面ともいえる。その中で、直径１００～２００ミクロンの霧雨の付着する・跳ね返る挙動が確率分布となることを見出した。その確率分布を衝突時の水滴の運動エネルギーと半導体のバンドギャップに相当する活性化エネルギーを考慮したボルツマン分布で評価し、実験結果を説明することに成功した。これまで濡れ現象は1次相転移であることが示唆されてきたが、濡れた状態と濡れない状態の安定な2状態の間に活性化エネルギーに相当するエネルギー障壁が存在することが明らかとなった（論文は執筆中である）。したがって、物理的ピン止めや化学的ピン止め効果のある表面で動的濡れ現象を理解する場合でも同様に濡れのエネルギー障壁の大きさを考える必要があることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
今年度後半から国内学会および国際学会が対面形式とオンライン参加を併用したハイブリッド開催となった。しかしながら、医科大学の教員であるため、大学の業務に支障がないよう、オンライン参加をしたが、情報収集や情報交換の面で大きな支障となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度は新型コロナウィルスが5月8日から5類に移行した。引き続き感染対策をしながら、国内出張や国内学会に（対面）参加し、情報収集・情報国間を進め、研究を進展させる。
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Report
(5 results)
Research Products
(40 results)
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[Journal Article] Dust Adhesion Suppression Effect by Meta-material Structure2020
Author(s)
S. Nishioka, T. Mamiya, R. Nobuhara, K. Ishibashi, T. Yagi, R. Matsumoto, K. Kuribayashi, M. Okamoto, A. Tanida, H. Tsujiie, H. Mayama, T. Ueda, H. Tanigawa, T. Nishino
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Journal Title
Journal of Photopolymer Science and Technology
Volume: 33
Issue: 6
Pages: 603-608
DOI
NAID
ISSN
0914-9244, 1349-6336
Year and Date
2020-12-15
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Anti-fouling Evaluation System Using Reflected Light2020
Author(s)
T. Mamiya, S. Nishioka, R. Nobuhara, K. Ishibashi, T. Yagi, R. Matsumoto, K. Kuribayashi, M. Okamoto, A. Tanida, H. Tsujiie, H. Mayama, T. Ueda, H. Tanigawa, T. Nishino
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Journal Title
Journal of Photopolymer Science and Technology
Volume: 33
Issue: 6
Pages: 599-602
DOI
NAID
ISSN
0914-9244, 1349-6336
Year and Date
2020-12-15
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Liquid Marbles in Nature: Craft of Aphid for Survival2019
Author(s)
Moe Kasahara, Shin-ichi Akimoto, Takahiro Hariyama, Yasuharu Takasu, Shin-ichi Yusa, Shun Okada, Ken Nakajima, Tomoyasu Hirai, Hiroyuki Mayama, Satoshi Okada, Shigeru Deguchi, Yoshinobu Nakamura, Syuji Fujii
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Journal Title
Langmuir
Volume: 35
Pages: 6169-6178
Related Report
Peer Reviewed
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